王玮生物化学第1章.ppt

生 物 化 学 王 玮 绪 论 生物化学是一门运用化学原理和方法，研究生命现象的科学。 着眼于： 搞清生命机体的化学组成； 维持生命活动的各种化学变化及其联系； 研究方向 静态生化： 研究上述物质的组成、 结构、性质和功能。 动态生化： 研究上述物质在生物体内的物质代谢和能量代谢。 ★分子生物学： 研究生物大分子结构、功能、 信息传递及代谢调控。 研究发展史 生物化学发展前期(准备期） 描述生化发展期（1770-1903） 动态生化发展期（1903-1950） 分子生物学的创立与发展期 （1950年后） 生物化学的分支 按研究对象分： 动物 ~ 、植物 ~ 、微生物 ~ ； 按学科分： 无机 ~ 、 有机~ 、 生理~ 、 物理化学~ 、临床~ 、农业~等。 生命起源 遗传进化 生物发育 疾病的产生 大脑记忆推理 生物行为 环境生态 人类健康等。 第一章 蛋白质化学 本章内容 蛋白质的生物学功能 蛋白质的组成 氨基酸的化学 蛋白质的结构 蛋白质分子结构与功能的关系 蛋白质的性质 蛋白质的分离纯化 蛋白质的分类 生命是蛋白体的存在方式，这种存在方式本质上就在于这些蛋白体的化学组成部分的不断自我更新。 恩格斯《反杜林论》1878 概念： 蛋白质（protein，简写pro): 是由20种L-α- 氨基酸按一定的序列通过酰胺键（肽键）缩合而成的，具较稳定构象并具一定生物功能的生物大分子。 一、蛋白质的生物学功能 1、催化作用 几乎所有的酶都是蛋白质 二、蛋白质的组成 （一）蛋白质的元素组成： C、H、O、N 及少量的 S 特点：N 在各种蛋白质中的平均含量为16% 用定氮法可测定蛋白质含量： 蛋白质含量(g) = 蛋白质含氮量×6.25 (二）蛋白质的水解 1、完全水解：用浓酸、碱将蛋白质 完全水解为氨基酸。 酸水解：无消旋作用，产物为L-氨 基酸。 碱水解：多数氨基酸被破坏，有消 旋现象。 2、部分水解： 一般用酶或稀酸在较温和条件下，将蛋白质分子切断，产物为分子大小不等的肽段和氨基酸。   三、氨基酸的化学 氨基酸（amino acid, 简写aa)： 蛋白质的基本组成单位，是含氨基的羧酸。 天然蛋白质由20种氨基酸组成。 （一）氨基酸的结构 1、通式： 由通式可得出： 1）组成蛋白质的aa都是α-氨基酸 （除脯氨酸 α—亚 氨基酸外） ； 2）不同aa仅R链不同； 3）除甘氨酸外，其余aa的α-碳原子 均为不对称碳原子。 2、 α-氨基酸的构型： 构型：由于基团或原子在空间排列的不 对称性而引起的光学活性立体结构 称立体构型。 立体构型： 氨基在左为L-型； 氨基在右为D-型 天然pr中的aa均为L-型； 两型aa的生理功能不同。 3、 α- 氨基酸具旋光性 左旋（-）：能使偏振光向左； 右旋（+）：能使偏振光向右。 旋光特性表示： 比旋光度[α]D， L-氨基酸比旋光度见P3表1-2 ★ 构型与比旋光度无直接对应关系 氨基酸的旋光性和旋光角度与R基团的性质及测定时溶液的pH有关； 当某氨基酸以等量L、D型混合时，旋光抵消，称外消旋； 化学合成所得氨基酸为D、L各半的混合物，称DL型，无旋光性，可用化学或生化方法将二型分开，此时才表现出旋光性。 （二）氨基酸的种类及结构 1、按结构可分为： （1）脂肪族侧链： 2）芳香族侧链： 苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸 3）含硫侧链： 4）含氮碱性侧链： 组氨酸 赖氨酸 精氨酸 5）酸性及酰胺侧链： 天冬氨酸 谷氨酸 天冬酰胺 谷氨酰胺 2、按R基团的极性分： 极性氨基酸： 极性不带电荷：丝、苏、天冬酰胺、 谷氨酰胺、酪、半胱、 极性带正电荷：天冬、谷、 极性带负电荷：组、赖、精、 3、按人体是否可合成来分：